高三化学专题复习课件 化学计算解题方法 一．关系式法 二．差量法 三．平均值法 四．极值法 黑龙江省庆安一中 孙秀民
关系式法是根据有关反应方程式或化学式，找出有关物质间的相互关系——关系式，从而利用关系式进行计算。 一．关系式法 关系式法是根据有关反应方程式或化学式，找出有关物质间的相互关系——关系式，从而利用关系式进行计算。 （一）根据反应方程式确立关系式 就是根据化学方程式、尤其是多步反应的化学方程式（有时可将其相互叠加），找出有关物质间的反应关系。
1． 46 g金属钠在空气中充分燃烧得到淡黄色粉末，该粉末跟足量水反应放出气体的体积（标准状况）是( ) A．44.8 L B．11.2 L C．22.4 L D．5.6 L 2Na + O2 == Na2O2 2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ 关系式： 4Na ————O2 4×23 g 22.4L 46 g V(O2) V(O2)＝11.2 L
2．工业上常用漂白粉跟酸反应放出的氯气质量对漂白粉质量的百分比（x％）来表示漂白粉的优劣。漂白粉与酸的反应为： Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4＝2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O 现为了测定一瓶漂白粉的x％，进行如下实验。称取漂白粉样品2.00 g，加水研磨后，转入250 mL容量瓶内，用水稀释至刻度。摇匀后，取出25.0 mL，加入过量的KI溶液和过量的稀硫酸，静置。待漂白粉放出的氯气与KI完全反应后，用0.100 mol／L的Na2S2O3标准溶液滴定反应中生成的I2，反应如下： 2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI。滴定时用去Na2S2O3溶液20.0mL。试由上述数据计算该漂白粉的x％。
Cl2 + 2KI == I2 + 2KCl 2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI 关系式： Cl2 —— I2 ——2Na2S2O3 71 g 2 mol m (Cl2) m (Cl2) ＝0.71 g X% ＝0.71 g / 2.00 g ×100％ ＝35.5％
（二）根据元素或原子团的物质的量守恒关系确立关系式 3．含FeS2 65%的硫铁矿在燃烧的时候，有1.8%的硫受到损失而混入炉渣。由这种矿石2 t可以制得98%的硫酸多少吨？生产过程中涉及的反应有： 4FeS2+11O2 == 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 == 2SO3 SO3 + H2O==H2SO4 关系式： FeS2 ————————2H2SO4 120 196 2 t×65％×(1－1.8%) 98％×m(浓H2SO4) m(浓H2SO4) = 2.13 t
4．分析磁铁矿（主要成分为Fe3O4）时，将铁沉淀为Fe(OH)3再灼烧至Fe2O3，若灼烧后Fe2O3的质量在数值上等于试样中Fe3O4的质量分数，则需取试样多少克？ 设试样质量为m，其中Fe3O4的质量分数为w 2Fe3O4 ~ 3Fe2O3 2×232 3×160 mw w g
根据氧化还原反应中的氧化剂与还原剂得失电子守恒的原则，确立有关物质间的关系式。 （三）根据得失电子守恒确立关系式 根据氧化还原反应中的氧化剂与还原剂得失电子守恒的原则，确立有关物质间的关系式。 5．硫酸铵在强热条件下分解，生成氨气、二氧化硫、氮气和水。反应中生成的的氧化产物和还原产物的物质的量比是（ ） A．1∶3 B．2∶3 C．1∶1 D．4∶3 (NH4)2SO4———N2 －3 －6e +6 +2e +4 (NH4)2SO4———SO2 关系式： N2～3SO2
6．将等体积的硫化氢溶液与亚硫酸钠溶液混合，并加入适量硫酸，有黄色沉淀产生。微热，无酸性气体产生，这表明原混合溶液中H2S与Na2SO3的质量比为（ C ） A．1∶2 B．2∶1 C．34∶63 D．63∶34 H2S ——— S －2 －2e Na2SO3———S +4 +4e 关系式： 2H2S～Na2SO3 2×34 126
当两种或多种物质之间发生化学反应时，消耗的反应物的物质的量与生成物的物质的量之间存在着一定的对应关系。若引入数学中的“等比定理”，有 二．差量法 当两种或多种物质之间发生化学反应时，消耗的反应物的物质的量与生成物的物质的量之间存在着一定的对应关系。若引入数学中的“等比定理”，有 这样可将化学反应中相关联且成比例关系的物理量，根据其从始态到终态的差值来进行简约计算。
7．KCl和KBr组成混合物8.00g。溶于足量水后，加入足量的AgNO3溶液，生成沉淀13.00g，求原混合物中钾元素的质量分数。 （一）质量差量 7．KCl和KBr组成混合物8.00g。溶于足量水后，加入足量的AgNO3溶液，生成沉淀13.00g，求原混合物中钾元素的质量分数。 KCl → AgCl KBr → AgBr Cl、Br的质量未发生变化，变化的是K → Ag K → Ag △m 39 108 108－39 m(K) 13.00 g－ 8.00 g m(K)＝2.83 g
8． 25.4g NaHCO3与AgNO3的混合物，加热到500℃左右，待不再放出气体为止，冷却，再加足量稀硝酸，然后把溶液蒸干，得无水盐25.5 g，原混合物中AgNO3的质量是（ A ） A．17 g B．8.5 g C．8.4 g D．9.2 g 始态：AgNO3＋NaHCO3 ， 终态：AgNO3＋NaNO3，AgNO3质量未发生变化。 NaHCO3 → NaNO3 △m 84 85 1 m(NaHCO3) 25.5g－25.4g m(NaHCO3)=8.4g m(AgNO3)=25.4g－8.4g＝17g
9．标准状况下，H2和O2的混合气体a L，引爆后冷却到原来状况，气体体积减少至b L，则在原混合气体中H2的体积可能为（ AD ） （二）气体体积差量 9．标准状况下，H2和O2的混合气体a L，引爆后冷却到原来状况，气体体积减少至b L，则在原混合气体中H2的体积可能为（ AD ） 2H2 + O2 ==== 2H2O △V 2 1 0 3 (a－b)L 最后，讨论氢气完全反应和氧气完全反应两种情况。
10．已知H2S在氧气中燃烧的方程式为： 2H2S + O2（不足）==== 2S↓+ 2H2O 2H2S + 3O2（足）==== 2SO2 + 2H2O 120℃时，H2S与O2混合气体全部燃烧后恢复至原状况，体积减少30％，求原混合气体中H2S的体积分数。 2H2S＋O2=====2S↓＋2H2O △V 2 1 0 2 1 2H2S＋3O2=====2SO2＋2H2O △V 2 3 2 2 1 得 无论发生哪个反应，损耗的体积都为H2S体积的1 / 2。 混合气体中H2S占2×30％＝60%
（三）物质的量差量 11．在某容器中通入a mol CO2气体，加入少量Na2O2后，气体变为b mol，则被吸收的CO2的物质的量为（ ） A．2b mol B．(a－b)mol C．2(a－b)mol D．(2a－b)mol 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 △n 0 2 0 1 1 n(CO2) (a－b)mol n(CO2)=2(a－b)mol
12．在1个标准大气压、200℃时，将氢氧混合气100 mol点燃爆炸后，恢复到原来的状态，测得混合气体为73 mol。求原混合气体中H2和O2的物质的量各为多少？ 2H2 + O2 == 2H2O △ n 1 2 1 n(H2) n(O2) 100 mol－73mol 参加反应的气体物质的量： n(H2)＝54mol，n(O2)＝27mol 若O2过量，则原有H2 54mol，O2有100mol－54mol＝46mol 若H2过量，则原有O2 27mol，H2有100mol－27mol＝73mol
13．在常温常压下，将0. 4 mol 甲烷与乙炔（C2H2）的混合气体跟1mol过量的O2混合点火爆炸后，恢复到原来状况，测得混合气体为0 13．在常温常压下，将0.4 mol 甲烷与乙炔（C2H2）的混合气体跟1mol过量的O2混合点火爆炸后，恢复到原来状况，测得混合气体为0.65 mol，求原混合气体中甲烷的体积分数。 CH4 + 2O2 == CO2 + 2H2O △ n 1 2 1 2 n(CH4) 2n(CH4) 2C2H2 + 5O2 == 4CO2 + 2H2O △ n 2 5 4 3 0.4 moL－n(CH4) 0.6mol－1.5n(CH4) 2n(CH4)+ 0.6mol－1.5n(CH4) ＝（1+0.4－0.65）mol n(CH4) =0.3mol
平均值法是根据平均值原理（混合物中某一量的平均值，必大于组分中相应量的最小值，而小于各组分中相应量的最大值）进行求解的一种方法。 三．平均值法 平均值法是根据平均值原理（混合物中某一量的平均值，必大于组分中相应量的最小值，而小于各组分中相应量的最大值）进行求解的一种方法。 平均值法最快捷的解题方法是十字交叉法（又称图解法），该法适用于二元混合物中各组分相对含量的某些计算，如有关质量分数、物质的量分数、气体体积分数等。
数学推导：A·a + B·b = （A + B）·c 1．十字交叉法的原理 数学推导：A·a + B·b = （A + B）·c 即表示为： a b c |c－b| |a－c| （a＞c＞b）
2．十字交叉法的适用范围 a、b c A、B A／B 1 相对分子质量（摩尔质量） 平均相对分子质量（平均摩尔质量） 物质的量分数（或气体体积分数） 物质的量比（或气体体积比） 2 同位素相对原子质量 元素相对原子质量 同位素原子的丰度（百分组成） 同位素原子个数比（物质的量比） 3 溶液物质的量浓度 混合液物质的量浓度 溶液体积分数 溶液体积比 4 溶质质量分数（或物质中元素的质量分数 混合溶液溶质的质量分数（或混合物中某元素的质量分数） 溶质质量分数（或物质中元素的质量分数） 质量比 5 密度 混合密度 体积分数 体积比 6 用于某些综合计算
14．MgO和CuO组成的混合物中，氧元素的质量分数为25％，求混合物中MgO和CuO的质量比。 MgO中，O%=40%，CuO中，O%=20% MgO CuO 40% 20% 5% 15% 25%
15．晶体硼是由105B和115B两种同位素构成的。已知5. 4 g晶体硼全部氢化生成B2H6（硼烷）气体时，可得标准状况下5 15．晶体硼是由105B和115B两种同位素构成的。已知5.4 g晶体硼全部氢化生成B2H6（硼烷）气体时，可得标准状况下5.6 L硼烷，则晶体硼中和两种同位素原子个数比是 A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．1∶2 2B——————B2H6 2M(B) g 22.4L 5.4g 5.6L M(B) =10.8 105B 115B 10 11 0.2 0.8 10.8
16．把一定量的铜和硝酸铜的混合物在空气中加热，完全反应后所得固体的质量与原混合物的质量相等，求原混合物中铜和硝酸铜物质的量之比。 【2Cu(NO3)2 === 2CuO + 4NO2↑+O2↑】 由于Cu → CuO，Cu(NO3)2 → CuO，所以生成的CuO物质的量与原混合物的物质的量相等，而生成固体全部是CuO，所以M(混）=M(CuO)＝80。 Cu Cu(NO3)2 64 188 108 16 80
四．极值法 极值法是采用极限思维方式解决模糊问题的一种特殊的思维方法。它采用的是“抓两端、定中间”的方法，即将题设条件构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定其中间量值。
19．2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此可判断其氧化产物为 A．只有Na2O B．只有Na2O2 C．Na2O和Na2O2 D．无法确定 设Na完全氧化为Na2O， 2Na → Na2O 设Na完全氧化为Na2O2， 2Na → Na2O2 46g 62g 46g 78g 2.3g m(Na2O)=3.1g 2.3g m(Na2O2)=3.9g 3.1g＜3.5g＜3.9g 氧化产物应为两种Na2O和Na2O2的混合物。
23． 1. 4 g某碱金属及其氧化物的混合物，与水完全反应后蒸干溶液得不含结晶水的固体1 23． 1.4 g某碱金属及其氧化物的混合物，与水完全反应后蒸干溶液得不含结晶水的固体1.79g，则该混合物中碱金属的质量分数为（ ）。 A．25.7％ B．35.2％ C．44.5％ D．64.5％ 设1.4g全是碱金属R R → ROH 设1.4g全是R2O R2O → 2ROH M1(R) M1(R)+17 2M2(R)+16 2M2(R)+34 1.4g 1.79g 1.4g 1.79g M1(R)=61 M2(R)=24.3 24.3＜M(R)＜61 M(R)＝39 所以该金属为钾
设1.4g全是K K → KOH 设1.4g全是K2O K2O → 2KOH 39 56 94 2×56 1.4g m1(KOH) 1.4g m2(KOH) m1(KOH)=2.01g m2(KOH)=1.67g K→KOH K2O→2KOH 2.01 1.67 0.12 0.22 1.79